JPS6021278B2 - エンジン保持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジン保持装置に関し、更に詳しくはガスマ
ウントを用いたエンジン保持装置に関するものである。

従来、エンジン保持装置としてはゴムの弾性を利用した
ラバーマウント方式が知られているが、この種ラバーマ
ウントを用いた方式ではエンジンの振動を吸収する性能
が十分でなく、特に燃料消費を押える目的で６気筒エン
ジンを３気筒燃焼させて用いる場合にエンジンの振動が
大きく、良好なエンジン保持装置の出現がまたれていた
。エンジンの振動成分として主として問題となるのは、
上下方向（ｙ方向）および左右方向（ｘ方向）の振動と
ｚ軸まわりの回転振動であり、これらの振動に対して３
つの固有振動を生じる。本発明による振動絶縁の原理は
これらの３つの固有振動数のｉ（ｉ＝１，２，３）を強
制外力の振動数のに対して急＞ノ２（ｉ＝１’′２’３
） ‘１）になるように選ぶことによって、エン
ジンの振動（力および変位）が車体に伝達されないよう
にすることである。

図１に示すようなエンジン支持機構において、エンジン
質量をＭ、ｚ軸まわりの慣性モーメントを＆とすると、
変位ｕ，ｖ，回転０に対する運動方程式は次式で与えら
れる。鰐略言無さ。子 ■ここに Ｋ，．＝ｋｑ（ｃｏｓ２８，十ｃｏｓ２８２）十ｋｒ（
ｓｉｎ２８，十ｓｉぜひ２）Ｋ２２＝Ｋｑ（ｓ解８，十
ｓ形８２ ） 十ｋｒ（ｃｏｓ２８，十ｃｏｓ２８２） Ｋ３３＝Ｋｑ ｛（ｑｓｉｎ８，十ｈ，ｃｏｓ８，）２
十（Ｑｓｉｎ８２ 十ｈ２ｃｏｓ８２）２ ｝十ｋｒ｛
（ｂ，ｓｉｎ８，一ｈ，ｃｏｓｏ，）２十（Ｑｓ；ｎａ
２−ｈ２ｃｏｓ０２）２ ｝Ｋ，２＝（ｋｒ−ｋｑ）（
ｓｉｎ８，ｃｏｓ８，一Ｓｍａ２ｃｏｓａ２）Ｋ，３＝
ｈ，（ｋｑｃｏｓ２８，十ｋｒｓｉ〆８，）十ｈ２（ｋ
ｑｃｏｓ２８２ 十ｋｒｓｉ〆８２ ）一（ｋｒ−ｋｑ
）（ｂｓｉｎｏ，ｃｏｓ８，十ｂ２ｓｉｎ８２ｃｏｓ０
２ ）Ｋ２３ニｑ（ｋｑＳｉｎ２８，十ｋｒＣｏＳ２８
，）−Ｑ（ＫｑＳｉｎ２８２ 十ｋｒＣ。

Ｓ２８２ ）−（ｋｒ−ｋｑ）（ｈ，ｓｉｎ８，ｃｏｓ
８，一ｈ２ｓｉｎ８２ｃｏｓ８２）ｋｒ：支持方向のば
ね定数ｋｑ：支持方向に直角な方向のばね定数 エンジン支持においては上下、左右方向の振動と回転振
動が達成しないような支持方法をとるのが望ましい。

これらの間に達成があると、エンジンの上下、左右振動
によって回転振動が誘起され、これが車体に伝わるとド
ライバーに不快感を与える。また達成振動が存在すると
固有振動数は高くなり、特にアィドリングなどの低回転
数城における振動絶縁が難かしくなる。上下振動と回転
振動が非達成となる条件は式【２｝においてＫ２３＝０
であり、すなわち、８，＝８２＝８，ｑ＝Ｑ＝ｂ，ｈ，
＝ｈ２＝ｈ ｔ３｝左右振動と回転振動の非達成条件は
Ｋ，３＝０であり、すなわち、式〔３｝の条件およびｈ
びｒ−ｋｑおｊｎ８ＣＯＳ８‘４） ｂ ｋｑｃｏｓ２０十ｋｒｓｉ〆８ 本発明による支持機構では一般的にｋｒ−ｋｑ主０なの
で、式■を満足するようにマゥントを取付けるのは困難
である。

したがってエンジンの左右振動と回転振動との蓬成は避
けられないが、この影響を少なくする目的でエンジン下
部の片側壁または両側壁にラバー・ストッパ等の横ゆれ
防止手段を用いることはきわめて有効である。このラバ
ー・ストッパはエンジンの微小振動に対しては拘束を与
えないが、達成振動による横ゆれが大きくなるとラバー
・ストツパがエンジンの横ゆれを押え、振動が増幅しな
いようにするものである。また実用上、エンジンの大き
な変位は問題となるので、このようなラバー・ストッパ
で変位を少なくすることはきわめて有利である。以下本
発明の実施態様を図面に基づいて詳細に説明する。

第２図及び第３図に於いて、エンジン本体１のフロント
側の第１の側面３側には相対揺動可能に第１のガスマゥ
ント１０の一端が固着されており、又、該第１のガスマ
ゥント１０の池端は車体３０側に相対揺動可能に固着さ
れている。

一方、エンジン本体１のフロント側の第２の側面５側に
は第１のガスマゥント１０と対応する位置に第１のガス
マウント１０と同様に第２のガスマウント１３が取付け
られている。

更に、エンジン本体１のリャー側にはエンジン本体１を
下から支える形に第３のガスマゥント１７が配置されて
いる。ここで、ガスマウントとは気体の圧縮性を利用し
た緩衝部村を意味している。上記した各ガスマウントは
更に以下に述べる様な配置となっている。

すなわち、第１のガスマント１０の鞄線ａ−ａと第２の
ガスマゥント１３の軸線ｂ−ｂとの交点Ｚが、重心Ｇを
通る垂線Ｙ−Ｙを含み、エンジン本体１の前後方向に広
がる平面上に位置するとともに、第１のガスマウントの
軸線ａ−ａと、重心Ｇを通る垂線Ｙ−Ｙを含み、エンジ
ン本体１の前後方向に伸びる平面とのなす取付角度０，
及び第２のガスマゥントの軸線ｂ−ｂと、重心Ｇを通る
垂線Ｙ−Ｙを含み、エンジン本体１の前後方向に広がる
平面とのなす取付角度８２が互いに等しく（Ｇ，＝８２
）、かつ１５ｏ〜４５０の範囲になる様に取付けられる
。又、第１、第２及び第３のガスマゥント１０，１３，
１７は水平藤Ｚ−Ｚに対して直交する関係に配置される
。通常、この水平軸Ｚ−Ｚは車体３０が置かれる略面に
対し平行である。又一方、エンジン本体１の横ゆれ防止
手段として、エンジン本体１の下部両側壁に当接する様
にラバー・ストツパ２０が配置されている。このラバー
・ストツパ２０は車体３０側に固定された断面略Ｌ字形
状の保持部材２１にエンジン本体１の下部側壁に向って
突出するゴム状弾性材製クッション部材２２を一体的に
固着した構造のものである。又、この種横ゆれ防止手段
としてはラバー・ストツパ２０の代わりにガスマウント
の様な緩衝部村を垂線Ｙ−Ｙに対して直交する形に設け
る態様としてもよい。

更に、前述した取付角度８，及びひ２ の角度がｌｙ〜
４５ｏの範囲から選択されるのは以下の理由からである
。すなわち、上下振動が独立になるように取付けた場合
（８，＝０２ ＝０，ｑ＝Ｑ＝ｂ，ｈ，＝ｈ２＝ｈ）の
上下振動の固有振動数のｙ及び左右振動と回転振動との
蓮成固有振動数は次式で与えられる。

岬＝ノ奪孤８ノワ鷲電 ■ 収め＝度岬■十馬（・蛤ＱＸ−奪ＱＺ） 土ハ。

汁号（・十物Ｘ−舎ＱＺ）｝２−等他−ＱＺ２）〕柊
■ここに○Ｘニねｎ２０ ｛１十（ｋｑ／ｋｒ
）／ｔａｎ２０｝／｛１十（ｋｑ／ｋｒ）ｔａｎ２０｝
ＱＺ＝ｔａｎｏ ｛１一（ｋｑ／ｋｒ）｝／｛１十（ｋ
ｑ／ｋｒ）ｔａｎ２８｝ ｒｚ：ｚ軸まわりの回転半径 なお、式佃の複号は十が上心ローリングに、一が下心ロ
ーリングに対応しており、固有振動数の高い上心ローリ
ングが一般に問題となる。

図４及び図５はマウント取付方法が上下振動及び上心ロ
ーリングの固有振動数に及ぼす影響を式｛５｝，‘６１
力）ら求めたものである。のｘふとのｙの比を小さくす
ることが振動絶縁の領域を広げる意味からも有利である
が、８＞４５０になるとどのようなｈ／ｂに対してもの
ｘＪ＞のｙとなり、好ましくない。又ａ＜１５０になる
と取付状態が不安定となって実用的でなくなり、他のマ
ウントとの併用が必要となる。したがって本マウント方
式では８＝３０ｏ土１５ｏとし、それに応じてのｘ◇が
極小となるようなｈ／ｂを図４から選んで敗付けるのが
よい。このときマウント取付方向と直角のばね定数ｋｑ
はガスマウントのばね定数ｋｒの０．１以下になるよう
に設計するのが望ましい。図５はばね定数比ｋｑ／ｋｒ
の影響を示したものである、ｋｑ／ｋｒが０．１以上に
なると達成振動の固有振動数のｘ０が高くなり、低回転
領域での振動絶縁が困難となる。本発明は上述した構成
を有する結果以下に述べる様な作用効果が期待出来る。
すなわち、第６図から明らかな様に、本発明に係るガス
マウントと横ゆれ防止手段とを用いたものは従来のラバ
ーマゥント方式に比べ、中広い回転領域に於て、１／２
〜１／３陣度車体振動を低く押えることが出釆たもので
ある。

尚、本デ−夕一は６気筒エンジンにおいて、３気筒燃焼
させたときの振動加速度を計測したものである。図面の
簡単な説明第１図は詳細な説明の欄で示した数式を説明
するためのヱンジン本体とガスマウントとの関係を示し
た図、第２図は本発明の一実施態様を示す図であり、第
３図は第２図の側面図、第４図はガスマウントの取付位
置と振動との関係を示した図、第５図はガスマウントの
ばね定数比ｋｑ／ｋｒと振動との関係を示した図であり
、第６図は回転速度と車体振動との関係を本発明のもの
と従来技術に係るものとを対比する形で示した図である
。

１・・・・・・エンジン本体、３・・・・・・第１の側
面、５・・・第２の側面、１０・・・・・・第１のガス
マゥント、１３・・…・第２のガスマウント、１７……
第３のガスウマント、２０……ラバー・ストッパ、２１
……保持部材、２２・・・…クッション部材、３０…・
・・車体。

第１図 第４図 第２図 第３図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジン本体１のフロント側両側面３、５を、第１
   ガスマウント１０及び第２のガスマウント１３によりそ
   れぞれ支持するとともに、前記エンジン本体１のりヤー
   側を、第３のガスマウント１７により支える構成とし、
   前記エンジン本体１の重心Ｇを通る垂線Ｙ−Ｙを含み、
   前記エンジン本体１の前後方向に広がる平面と、前記第
   １のガスマウント１０の軸線ａ−ａとのなす取付角度θ
   ＿１及び前記垂線Ｙ−Ｙを含み、前記エンジン本体１の
   前後方向に広がる平面と、前記第２のガスマウント１３
   の軸線ｂ−ｂとのなす取付角度θ＿２を、１５°〜４５
   °の範囲において、互いに等しく設定するとともに、前
   記第１、第２及び第３のガスマウント１０、１３、１７
   を、水平軸線Ｚ−Ｚに対して略直交する様に配置し、前
   記第１のガスマウントの軸線ａ−ａと前記第２のガスマ
   ウントの軸線ｂ−ｂとの交点Ｚが、略前記垂線Ｙ−Ｙを
   含み、前記エンジン本体の前後方向に広がる平面上に位
   置する様にし、前記エンジン本体１の横ゆれを妨止する
   手段を、前記エンジン本体１の前記両側面３、５の少な
   くとも一方の側に配置したことを特徴とするエンジン保
   持装置。 ２ エンジ本体１の横ゆれ防止手段が、エンジン本体１
   下部側壁に当接する様に配置されているラバー・ストツ
   パ２０である特許請求の範囲第１項記載のエンジン保持
   装置。 ３ 第１のガスマウント１０及び第２のガスマウント１
   ３に於ける各ガスマウントの軸線に直交する方向のバネ
   定数ｋｇと各ガスマウントの軸線方向のバネ定数Ｋｒと
   の比ｋｇ／Ｋｒを０．１以下に設定された特許請求の範
   囲第１項記載のエンジン保持装置。